Шлункові бактерії в сліпій зоні імунної системи Макс-Планк-Гезельшафт
Helicobacter pylori витягує холестерин із слизової шлунка і таким чином переживає атаки імунної системи навіть на близькій відстані
Кожна друга людина у всьому світі заражена шлунковою бактерією Helicobacter pylori. Збудник може вижити в слизовій оболонці шлунка десятиліттями, незважаючи на сильний захист імунної системи, що може призвести до виразки шлунка та раку. Вчені з Інституту біології інфекцій імені Макса Планка в Берліні тепер з’ясували, як бактерія може вижити в розпал імунної реакції: вона виводить холестерин з мембран клітин слизової оболонки. Ця молекула жиру необхідна, серед іншого, для функції рецепторів інтерферону. Через виведення клітини слизової оболонки вже не можуть сприймати важливі речовини, що передають імунну систему. Таким чином, бактерія створює для себе нішу, в якій залишається безперешкодною.
Поверхня так званого мукозоїду з клітин слизової оболонки шлунка людини, інфікованих хелікобактером (червоний: Helicobacter pylori, синій: клітинні ядра, зелений: клітинна мембрана).
Стрес і нездорова дієта довгий час вважалися основними причинами запалення слизової шлунка (гастрит) та виразок, але бактерія існує з 1980-х хелікобактер пілорі відомий як справжній винуватець. Патоген також вважається найбільшим фактором ризику раку шлунка.
Дослідники на чолі з Томасом Ф. Майєром, директором Інституту біології інфекцій імені Макса Планка, вперше дають пояснення, чому спроби досі не вдалося націлити на вакцину H. pylori розвиватися: Патоген блокує дію клітин імунітету, що викликаються на допомогу, та їх речовин, що передають. Згідно з попереднім дослідженням берлінських вчених, бактерія виробляє фермент, за допомогою якого вона може витягувати холестерин із клітин господаря. Якщо цей фермент відсутній, збудник більше не може заражати мишей. Якщо мишам дають особливо багату холестерином дієту, вони можуть частково відігнати збудників хвороби ще сильнішим запаленням. Але як саме Helicobacter використовує молекулу жиру, щоб перехитрити імунну систему, на той час залишалося відкритим.
Слизова шлунка в чашці Петрі
Зараз новий метод сприяв вирішенню загадки, оскільки дослідникам вдалося виростити слизову оболонку шлунка в лабораторії. Ці міні-органи, також відомі як мукозоїди, складаються з шару епітеліальних клітин із зовнішньої та внутрішньої сторони. Міні-органи навіть виробляють слизовий шар, типовий для слизової шлунка, і можуть навіть разом з ним після зараження H. pylori бути живим протягом місяців.
Зазвичай клітини слизової оболонки шлунка дзвонять у відповідь на інфекцію H. pylori Імунні клітини допомагають і утворюють захисні речовини проти збудника. Сигнальна речовина імунної системи, яку утворюють епітеліальні клітини, відіграє центральну роль: так званий інтерферон-γ.
Жоден ліпідний пліт без холестерину
Helicobacter pylori (апельсин) виводить холестерин із клітин слизової оболонки шлунка. Як результат, клітини більше не можуть реагувати на речовину-сигнал з імунної системи, і бактерія залишається не виявленою.
Завдяки мукозоїдам вчені виявили це H. pylori постійно утворює невеликі колонії на міні-органах. Оскільки патоген виводить холестерин із сусідніх клітин, у їх клітинній мембрані не можуть утворюватися «ліпідні плоти», що складаються з холестерину, що має вирішальне значення для правильної когезії молекул рецепторів інтерферону-γ. Клітини в цій ніші вже не можуть реагувати на цю речовину-сигнал.
"Зараз ми можемо відповісти на багато питань, на які тривалий час залишалися без відповіді, і бачити зараження в зовсім іншому світлі", - говорить По Морі, перший автор дослідження. "Завдяки мукозоїдам ми можемо досліджувати запальні процеси протягом тривалого періоду часу та отримувати важливі знання про захисні реакції слизової оболонки та розвиток раку", - пояснює Франческо Бокчеллато, який розробив цю технологію.